caracteristicas de la luz

LA LUZ
La luz es una radiación electromagnética capaz de estimular la retina del ojo, la
radiación que no puede percibirse por el ojo recibe otros nombres como ondas
infrarrojas, ondas ultravioleta y ondas de radio. Estas ondas pueden percibirse por otros
medios diferentes.
Un cuerpo luminoso es un cuerpo que emite ondas luminosas, un cuerpo
iluminado refleja ondas luminosas. Todos los cuerpos calientes emiten radiación, pero
no todos emiten luz visible. La luz es una onda electromagnética, pero las ondas
luminosas representan solo una pequeña parte de la radiación electromagnética. Todas
las ondas electromagnéticas viajan en el espacio con la misma velocidad, sin embargo
difieren en frecuencia y por lo tanto en longitud de onda.
A la onda electromagnética se le asocian un campo eléctrico y un campo
magnético, estos campos vibran en planos perpendiculares entre si y perpendiculares a
la dirección de la onda.
Muchos materiales trasmiten la luz sin deformar los rayos, estos materiales
reciben el nombre de materiales transparentes como el vidrio, cuarzo, y el aire. Otros
materiales como el vidrio esmerilado trasmiten la luz pero deforman los rayos
luminosos durante la trasmisión, se les llama translucidos. Materiales como los ladrillos
no trasmiten la luz, absorben o reflejan toda la luz que cae sobre ellos se les llama
opacos.
La rapidez de la onda luminosa es de 3 x 108 m/s.
Como la luz se mueve en líneas rectas en la dirección de las ondas, estas líneas
pueden usarse para representar la dirección de las ondas luminosas, a estas líneas se les
llama rayos luminosos y se le denomina óptica de rayos. La intensidad luminosa de
una fuente se mide comparándola con la unidad internacional la candela. La fuente
normal de intensidad luminosa es un sexagésimo de un centímetro cuadrado de toria a la
temperatura del platino fundido. La intensidad luminosa de3 esta fuente se define como
una candela la cantidad de luz que emite una fuente es su intensidad luminosa, depende
de la cantidad de energía que recibe la fuente, también depende de la eficiencia con que
la fuente convierte la energía que recibe en energía luminosa.
El flujo de energía luminosa que proviene de una fuente se llama flujo luminoso
y se mide con la unidad llamada lumen el ritmo de flujo de energía es la potencia y el
lumen es una unidad de potencia.
Iluminación es el ritmo al que la energía luminosa cae sobre una unidad de área
a cierta distancia de la fuente luminosa, se mide en Lúmenes/m2 . Una unidad es la
iluminación de una superficie localizada a un metro de la fuente de una candela. Hay
dos formas para aumentar la iluminación de una superficie, se puede aumentar la
intensidad de la fuente luminosa o disminuir la distancia entre la fuente y la superficie.
La iluminación es directamente proporcional a la intensidad de la fuente luminosa e
inversamente proporcional al cuadrado de su distancia a la fuente
E = I / d2
E = iluminación Lumenes / m2
d = distancia
I = intensidad luminosa (candelas)
La luz blanca es una combinación de luces de muchos colores. Cada color
corresponde a una longitud de onda diferente, las ondas de luz roja son las que tienen
las longitudes de onda mas largas, las ondas de luz violeta tiene las longitudes de onda
mas pequeñas, las luces roja y violeta son los extremos opuestos del espectro de las
ondas luminosas. El color es una propiedad de la luz, el color de un objeto depende de
cuales longitudes de onda de la luz refleja dicho objeto.
La luz por su naturaleza ondulatoria presenta los fenómenos de refracción,
difracción y reflexión de sus ondas al chocar con los objetos que se atraviesan a su paso.
Las ondas orientadas en un plano particular tienen polarización plana, la luz no
polarizada vibra en muchos planos. Todas las ondas se pueden descomponer en
componentes vertical y horizontal, si se coloca un filtro polaroide, solo pasan aquellas
ondas que vibran paralelamente al plano permitido, la mitad de los rayos se eliminan.
Las ondas luminosas son transversales.
La luz que cae sobre una superficie metálica expulsa electrones del metal, esta
expulsión de electrones se llama efecto fotoeléctrico la energía luminosa no se
distribuye en forma uniforme, se concentra en paquetes o pequeños haces de energía, a
los paquetes se les llama fotones.
Cuando un rayo de luz incide sobre una superficie, el ángulo de incidencia es
igual al ángulo de reflexión. El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal quedan en
el mismo plano. (Ley de la reflexión).
La refracción es la desviación de la luz cuando entra a un nuevo medio. La luz se
refracta hacia la normal cuando entra a un medio más denso. La refracción se produce
solo cuando el rayo incidente llega oblicuamente al limite entre los dos medios. Cuando
el ángulo de incidencia es cero no hay refracción.
La densidad óptica de un medio es la propiedad que determina la rapidez con
que se mueve la luz a través de el. Si un medio es ópticamente denso disminuye mas la
rapidez que en un medio que sea menos denso ópticamente.
La Ley de Snell establece que un rayo de luz se desvía de tal manera que la
razón del seno del ángulo de incidencia al seno del ángulo de refracción es una
constante.
n = sen i
sen r
Cuando un rayo de luz pasa de un medio denso al aire, se desvía alejándose de la
normal, el ángulo de refracción es mayor al ángulo de incidencia, esto lleva al fenómeno
de reflexión total interna que se produce cuando la luz cae sobre la superficie de un
medio menos denso ópticamente a un ángulo tan grande que no pueda producir un rayo
refractado.
Cuando un haz de rayos luminosos cae sobre la superficie de un prisma de
vidrio, la luz se dispersa, la luz sale del prisma como una serie ordenada de diferentes
colores. Todas las ondas electromagnéticas viajan a través del espacio con la rapidez de
la luz. Pero en otros medios las ondas viajan mas despacio y las ondas de diferentes
frecuencias viajan con velocidades ligeramente diferentes, sus índices de refracción son
distintos para cada longitud de onda de la luz, las ondas de cada color se desvían con
diferente intensidad y la luz se dispersa.
El conjunto de los diferentes colores que salen del prisma se llama su espectro.
El espectro de la luz del sol a través de las gotas de lluvia es el arco iris.